نیروگاه و رآکتور آب سنگین اراک

تاریخ شروع احداث : 1377 نوع نیروگاه هسته‌ای : راکتور آب سنگین توان : 40 مگاوات مسئول نیروگاه  : سازمان انرژی اتمی کشور : ایران شهر: خنداب مختصات: 34.49° شمالی 49.22° شرقی   محدوده جغرافیایی مجتمع آب سنگین اراک یکی از سایت‌های بزرگ هسته‌ای کشور است . این پروژه در زمینی به مساحت 20 هکتار در75 کیلومتری شمال غرب اراک و در نزدیکی شهر خنداب قرار دارد. نیروگاه آب سنگین اراک اولین تلاش برای تهیه آب سنگین در ایران در سال 1363 به طور آزمایشگاهی و با استفاده از روش الکترولیز انجام شد، اما تلاش‌ها در این زمینه نتیجه‌ای در برنداشت. پس از فراغت سازمان انرژی اتمی از پروژه‌های نیمه صنعتی افزایش غلظت و تبدیل اورانیوم بین سال‌های 1370 تا 1377، پیشنهاد اجرای یک پروژه صنعتی آب سنگین به سازمان ارائه و پس از مدتی با ابلاغ شورای معاونان سازمان انرژی اتمی اجرای این طرح آغاز شد؛ اما با توجه به محدودیت‌ها در کسب اطلاعات علمی و فنی از کشورهای خارجی و جذب نشدن نیروهای حرفه‌ای این پروژه تا سال 1377 به تعویق افتاد. در این سالها علاوه بر تهیه دانش فنی، طراحی‌های پایه، مقدماتی، شروع طراحی تفصیلی، مطالعات و عملیات سایت‌یابی انجام شد و در این میان سایت اراک انتخاب گردید. کار ساخت مجتمع از سال 1377 خورشیدی آغاز و تمامی مراحل طراحی و اجرای آن توسط متخصصان ایرانی انجام شد. بهره برداری از این نیروگاه در سال 1385 و توسط محمود احمدی نژاد رئیس جمهور وقت انجام گردید. در آبان 1392 آژانس بین‌المللی انرژی اتمی در در گزارش فصلی خود خبر داد که ایران پس از روی کار آمدن حسن روحانی توسعه فعالیت‎های هسته‌ای را متوقف کرده‌است. این اولین گزارشی بود که آژانس بین‌المللی انرژی اتمی پس از ریاست جمهوری حسن روحانی منتشر کرد. ایران اعلام کرده بود نیروگاه آب سنگین اراک در سه ماهه اول سال 2014 شروع به کار خواهد کرد اما بعداً آن را به تعویق انداخت. بخش های مجتمع این مجامع شامل یک نیروگاه 40 مگاواتی و رآکتور تحقیقاتی است. تولیدات وکاربردها تولیدات نیروگاه شامل آب سنگین و آب سبک است که از محصولات جانبی آب سنگین به شمار می‌رود. آب سبک جهت درمان و پیشگیری از سرطان کاربرد دارد.آب سنگین تولیدی این نیروگاه در حوزه‌های مختلف از جمله زیست شناسی، پزشکی، فیزیک و ... کاربرد دارد.همچنین از آن به عنوان ماده خنک کننده برای نیروگاه‌های هسته‌ای و تولید رادیودارو استفاده می‌شود. آب سنگین چیست ؟ و چه کاربردی دارد؟ آب سنگین نوع خاصی از مولکول‌های آب است که در آن ایزوتوپ‌های هیدروژن وجود دارد. این نوع از آب کلید اصلی تهیه پلوتونیوم از اورانیوم طبیعی‌است و به همین علت تولید و تجارت آن با نظر قوانین بین‌المللی انجام و به شدت کنترل می‌شود. با کمک این نوع آب می‌توان پلوتونیوم لازم را برای سلاح‌های اتمی بدون نیاز به غنی‌سازی بالای اورانیوم تهیه کرد. از کاربردهای دیگر این آب می‌توان به استفاده از آن در رآکتورهای هسته‌ای با سوخت اورانیوم، به عنوان متعادل‌کننده (Moderator) به جای گرافیت و نیز عامل انتقال گرمای رآکتور نام برد. آب سنگین واژه‌ای‌است که معمولاً به اکسید هیدروژن سنگین D2O یا 2H2O اطلاق می‌شود. هیدروژن سنگین یا دوتریوم (Deuterium) ایزوتوپی پایدار از هیدروژن است که به نسبت یک به 6400 از اتم‌های هیدروژن در طبیعت وجود دارد و خواص فیزیکی و شیمیایی آن به نوعی مشابه آب سبک H2O است. اتم‌های دوتریوم ایزوتوپ‌های سنگینی هستند که برخلاف هیدروژن معمولی، هسته آنها شامل نوترون نیز هست. جانشینی هیدروژن با دوتریوم در مولکول‌های آب، سطح انرژی پیوندهای مولکولی را تغییر می‌دهد و به‌طور طبیعی خواص متفاوت فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی را موجب می‌شود، به‌طوری که این خواص را در کمتر اکسید ایزوتوپی می‌توان مشاهده کرد. برای مثال، ویسکوزیته (Viscosity) یا به زبان ساده‌تر چسبندگی آب سنگین به مراتب بیش از آب معمولی است. آب نیمه سنگین چنانچه در اکسید هیدروژن تنها یکی از اتم‌های هیدروژن به ایزوتوپ دوتریوم تبدیل شود نتیجه را آب نیمه سنگین (HDO) می‌گویند. در مواردی که ترکیب مساوی از هیدروژن و دوتریوم در تشکیل مولکول‌های آب وجود داشته باشند، آب نیمه سنگین تهیه می‌شود، علت این کار تبدیل سریع اتم‌های هیدروژن و دوتریوم بین مولکول‌های آب است. مولکول آبی که از 50 درصد هیدروژن معمولی (H) و 50 درصد هیدروژن سنگین(D) تشکیل شده‌است، در موازنه شیمیایی حدود 50 درصد HDO و 25 درصد آب (H2O) و 25 درصد D2O خواهد داشت. نکته مهم آن است که آب سنگین را نباید با با آب سخت که اغلب شامل املاح زیاد است و یا یا آب تریتیوم (T2O or 3H2O) که از ایزوتوپ دیگر هیدروژن تشکیل شده‌است، اشتباه گرفت. تریتیوم، ایزوتوپ دیگری از هیدروژن است که خاصیت رادیواکتیو دارد و بیشتر برای ساخت موادی به کار برده می‌شود که از خود نور منتشر می‌کنند.   بازتاب در جهان مقامات ارشد جمهوری اسلامی ایران بارها در تبیین و تشریح دکترین هسته‌ای ایران بر صلح آمیز بودن آن تاکید کرده‌اند و اعلام می‌کنند که تولیدات این مجانع هسته‌ای نیز در جهت منافع صلح آمیز است. فعالیت نیروگاه آب سنگین اراک یکی از موارد نگرانی غرب درباره برنامه هسته‌ای ایران بوده است. مخالفان برنامه هسته‌ای ایران معتقدند این نیروگاه می‌تواند در صورت آغاز و گسترش فعالیت، پلوتونیوم قابل استفاده در ساخت سلاح هسته‌ای تولید کند.